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设施菜地种植年限对土壤理化性质和生物学特征的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 王学霞 1 ; 陈延华 1 ; 王甲辰 1 ; 左强 1 ; 肖强 1 ;

作者机构： 1.北京市农林科学院植物营养与资源研究所

关键词： 种植年限;设施菜地;土壤理化性质;土壤线虫群落;土壤细菌;土壤真菌

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2018 年 06 期

页码： 1619-1629

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】研究分析北京郊区不同种植年限设施菜地的土壤生态环境、土壤理化性状、土壤微生物数量、土壤线虫群落结构的差异,为不同种植年限设施菜地土壤管理提供科学依据。【方法】以露地土壤为对照(CK),采集种植3年、5年、8年和12年的0—30 cm设施蔬菜土壤样品,采用常规土壤理化性质检测方法测定了土壤的理化性状,采用荧光定量法和线虫形态学鉴定方法,分析土壤细菌、真菌数量以及土壤线虫群落组成。【结果】随种植年限增加,设施菜地土壤容重和pH值均明显下降,总孔隙度、EC值、SO_4~(2–)、Ca~(2+)、有机碳、NH_4+-N、NO~(3–)-N含量均持续升高。与CK相比,种植年限3年、5年、8年、12年的样地土壤细菌和真菌的数量均显著增加(P <0.05)。随种植年限增加,根结线虫属(Meloidogyne)、螺旋属(Helicotylenchus)、异皮属(Heterodera)丰度逐渐增加;土壤线虫密度、植物寄生性线虫丰度显著增加(P <0.05),而食细菌、食真菌、杂食/捕食线虫丰度逐渐降低。线虫群落的多样性H′、SR指数和均匀性J′指数均呈现出先增加后降低趋势,与CK相比,种植年限12年样地的指标值显著降低(P <0.05)。所有种植样地NCR> 0.5,表明样地土壤食物网以食细菌通道为主,土壤有机质以细菌分解途径为主。WI、MI指数逐渐降低,而PPI指数表现出相反的趋势,其中种植年限12年样地WI <1,这表明土壤矿化途径转变为以植物到植食性线虫为主要参与者,土壤生态系统受干扰程度逐渐增强,土壤健康状况变差。土壤环境因子与土壤生物数量间的冗余分析表明,土壤pH、总孔隙度、容重、EC值、有机碳、SO_4~(2–)、NH_4~+-N、NO_3~–-N是影响细菌、真菌和线虫数量的关键因子,不同种植年限设施菜地由于改变这些因素而影响土壤生物群落组成。【结论】连续种植导致京郊设施菜地盐分含量显著升高、养分失衡、土壤酸化。理化性状的变化改变了细菌和真菌数量,进而导致土壤线虫总数、植物寄生性线虫比率逐渐增加,尤其根结线虫属比率增加显著,食细菌、真菌和杂食/捕食线虫比率逐渐降低。以种植12年后的土壤受干扰程度最大,土壤微生态失衡最严重。

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